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Cómo funcionan los detergentes

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Cómo funcionan los detergentes

 

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Cuando se lava un recipiente sucio con grasa, el agua no puede atraer a las moléculas de grasa, pero si se le agrega un detergente como el Dodecilsulfato sódico, las colas hidrofóbicas -no polares- de sus moléculas se inyectan en las partículas de grasa y sus cabezas hidrofílicas -polares- quedan expuestas al agua. La fórmula química del Dodecilsulfato sódico es CH3(CH2)11OS(=O)2O-Na+ (también se lo conoce con el nombre de laurilsulfato sódico, como figura en la lista de ingredientes de muchos productos de limpieza e higiene).

Por lo tanto, las moléculas de agua atraen y rodean a las partículas de grasa hidrofóbicas que han quedado "disfrazadas" de hidrofílicas, entonces cuando se enjuaga el recipiente, el agua que se escurre arrastra consigo a las partículas de grasa y así el recipiente queda limpio.

A cada una de estas estructuras que se forman por polímeros anfifílicos (como los detergentes) inyectados en partículas hidrofóbicas se la denomina micela. En las micelas, la cabeza polar e hidrofílica de cada polímero queda expuesta en la superficie de la partícula, mientras que la cola hidrófoba no polar de cada polímero queda inmersa en el interior de la partícula coloidal. Las cabezas hidrofílicas de las moléculas de detergente expuestas en la superficie de las partículas atraen a moléculas de agua.

Antes de continuar es necesario definir algunos términos:

  • Los polímeros son macromoléculas (moléculas de gran tamaño) formadas por múltiples enlaces covalentes del mismo tipo, en el que cada unidad del mismo tipo se denomina monómero. Los monómeros dan forma a largas cadenas que se conocen como polímeros. Existen polímeros naturales como el ADN o proteínas, y también polímeros artificiales como el nylon, polietileno, poliéster, detergente, entre otros productos sintéticos.
     
  • El término anfifílico se refiere a que una molécula cuenta con una parte hidrofílica (que atrae al agua) y con una parte hidrofóbica (que no atrae al agua). El prefijo anfi proviene del griego amfi que significa de los dos lados o ambos, en este caso se refiere a que estos polímeros tienen un sector hidrofílico y otro hidrofóbico.

La suciedad que se intenta quitar es de naturaleza aceitosa o grasosa, por lo que se trata de sustancias hidrofóbicas resistentes al agua, es decir que sus moléculas apolares no pueden ser atraídas por las moléculas de agua. Pero si al agua se le incluyen sustancias anfifílicas (con una parte polar y otra apolar) como los detergentes de limpieza, estas moléculas de detergente introducen su parte apolar en la partícula de aceite o grasa, mientras que su parte polar se enlaza con las moléculas de agua. De esta forma, las moléculas de detergente son "intermediarias" entre el agua y el aceite/grasa, y permiten que sus moléculas se atraigan -siempre a través de las moléculas de detergente-.

Las moléculas de algunos tipos de detergentes y jabones también pueden interactuar con las membranas celulares de muchos tipos de bacterias (membranas de naturaleza lipídica hidrofóbica), por lo que actúan como desinfectantes, ya que ayudan a destruir y quitar a estas bacterias.

La palabra detergente proviene del término en latín detergere que significa limpiar.
 
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Fuentes de información:

  • Química: la ciencia básica (Capítulo 13.11 Jabones, detergentes y surfactantes, páginas 562 a 566). Autor: M. D. Reboiras. Publicado por: Thomson Ediciones Paraninfo, 1º edición 2º impresión (año 2008). ISBN: 978-849732-5
  • High Pressure Chemical Engineering (The importance of surfactants for polymerizations in carbon dioxide, páginas 23 a 30): Autor: P.R. von Rohr, C. Trepp. Publicado por: Elsevier (año 1996) - ISBN: 0-444-82475-8 (en inglés)
  • Food Colloids: Interactions, Microstructure and Processing (Stabilization of food colloids by polymers, páginas 61 a 71). Autor: Eric Dickinson.Publicado por: Royal Society of Chemistry (Año 2005). ISBN: 0-85404-638-0 (en inglés)
  • Remington Farmacia, Volumen1 (Propiedades eléctricas y estabilidad de las dispersiones liófobas, páginas 346 a 354). Autor: Alfonso R. (DRT) Gennaro. Publicado por: Editorial Médica Panamericana (Año 2003). ISBN: 950-06-1866-4
  • Detergent - Sitio Web de Online Etymology Dictionary (en inglés)
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